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Flash纯化中,如何建立一个有效的梯度分离方法?

Biotage
2017.8.31

对于化学和药物合成实验而言,大部分的实验流程都是以反应-分析-纯化这个步骤为主线来展开实验研究,通过一步一步合成,最终得到目标产物,每一步反应所设计对应的产物结构都会有所不同,而在这每一步合成反应过程中,大部分都需要对粗产物进行纯化,如何有效的设置纯化条件和梯度方法,使得Flash纯化高效而快速,是非常值得我们思考和探索的。

我们都知道,流动相溶剂的选择以及比例的大小对纯化的影响至关重要,所以Flash方法的设定影响着分离的成败和效率;此次,我将分享一些我自己的经验,告诉大家如何通过TLC点板信息来建立一个可靠高效的Flash梯度方法。

新世纪的到来,实验技术的发展突飞猛进,拥有全自动纯化能力的Flash系统已经成为了合成实验室的纯化主流产品,越来越多的化学家依赖于Isolera系统,手工等度的玻璃柱洗脱显得繁琐复杂而又效率低下。在Isolera系统的帮助下,我们只需要输入对应的一个或者两个TLC点板信息,Isolera会自动生成梯度方法,同时通过您输入的样品纯化量可以推荐您使用的色谱柱规格,从而可以为您节省溶剂,提高速度,判断出峰时间。

那么系统是如何做到这一点的呢?

Isolera系统可以通过线性梯度算法来完成Rf值转换成梯度的过程。

起始梯度部分一:1/4TLC点板溶剂极性,1柱体积(CV);

中间梯度部分二:1/4的溶剂极性上升到两倍的TLC点板溶剂极性,持续10柱体积(CV);

最终梯度部分二:两倍的TLC点板溶剂极性,持续2柱体积(CV)。

这种算法可以保证Rf值在0.1以上的所有样品都可以在13个柱体积之前被洗脱出来,同时系统会根据你的上样量为您推荐合适的色谱柱大小。

TLC to gradient software being used to create a linear gradient and estimate sample loading and cartridge size.

Linear gradient results created from TLC data above; 100 mg sample load on a 10g cartridge.

另一方面,还可以通过台阶式梯度的方法来做梯度转换,和线性梯度转换一样,同样的我们也需要输入对应的Rf值和溶剂极性,这种阶梯式梯度更加依赖于前期的溶剂比例的探索,摸索好最佳的溶剂条件后,往往可以将混合体系中的各个化合物一一取得。

Accurate step gradients can be developed using as few as 2 TLC plates worth of data and a well-designed algorithm.

Resulting step gradient separation from above method shows complete resolution of each compound using a 10 g silica cartridge.

此外,还有第三种算法,是通过确定了特定的产物的Rf值溶剂极性后,先进行梯度洗脱,当目标样品出峰时,点击hold进行等度洗脱,直到样品完全被洗脱出后,再恢复到之前的梯度方法,此方法需要实验人员一直守在机器旁,但是更加灵活方便。

具体使用哪一种算法,取决于你,只要前期的Rf值得条件摸索好,每一种方法都会有一个比较满意的结果。线性梯度方法,简单,高效。但是和阶梯式方法相比,溶剂消耗多一些,载样量也相对少一些;而阶梯式的缺点就在于方法优化相对困难一些,没有线性简单。

对于梯度方法的建立,您是使用什么的方法呢?欢迎和我们交流。

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